天然产物制备技术
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利用植物体系制备天然产物的研究方法植物天然产物一直以来都是天然药物和化妆品领域的重要源头。
利用植物体系制备天然产物是目前研究的热点之一。
本文将详细介绍利用植物体系制备天然产物的研究方法。
一、植物体系的选择植物体系的选择对于制备天然产物至关重要。
目前常用的植物体系主要包括细胞培养、组织培养和全株促进。
其中细胞培养和组织培养是常规的体系,而全株促进则是近年来新兴的研究方向。
细胞培养是从单个植物细胞进行培养,通过细胞生长和分裂产生的细胞团和愈伤组织进行调控,最终制备天然产物。
组织培养则是通过从植物组织中分离细胞和不同化学对组织进行处理,形成愈伤组织或悬浮细胞而达到制备天然产物的效果。
全株促进则是通过对植物体整体进行调控,包括营养、生长激素和环境等因素,以达到制备天然产物的效果。
二、培养条件的调控培养条件的调控是制备天然产物必不可少的一步。
不同的植物体系需要不同的培养条件,包括培养基的种类、成分、pH值、温度、光照、湿度等因素。
其中,培养基的种类和成分对于制备天然产物有着至关重要的作用。
针对不同的植物体系,可以选择不同的培养基种类,例如液体培养基、固体培养基、无菌培养基等。
同时,培养基的成分也需要进行调配,包括植物生长激素、有机和无机盐、碳源、氮源等。
将培养基的成分与植物体系的特性结合,可以制定出适合该体系的最佳配方。
三、提取方法的优化除了培养条件的调控,提取方法的优化也是制备天然产物过程中需要注意的一点。
提取方法的优化通常包括提取剂的选择、提取时间、提取温度等方面。
对于不同的天然产物,可以选择适合的提取剂,例如乙醇、正己烷、醋酸乙酯等。
同时,在提取剂浓度、提取温度和时间等方面的调整可以进一步提高天然产物的提取率和纯度。
四、质量控制在利用植物体系制备天然产物的过程中,需要进行质量控制。
质量控制的主要目的是确保制备天然产物的质量和稳定性,包括纯度、活性、稳定性、出药量等方面。
在质量控制过程中,需要采用一些基础分析方法,例如高效液相色谱、质谱分析等技术手段,对制备的天然产物进行分析和鉴定。
提取和纯化海洋中的天然产物海洋中蕴藏着丰富的天然产物资源,包括各种有益的化合物和生物活性分子。
提取和纯化这些海洋天然产物对于深入研究其性质、开发应用具有重要意义。
本文将介绍提取和纯化海洋中的天然产物的方法与技术,并探讨其在不同领域的应用。
一、提取方法提取海洋中的天然产物是研究其性质的关键步骤。
常用的提取方法包括溶剂提取、超声波提取和微波辅助提取等。
溶剂提取是一种常用的海洋产物提取方法。
该方法利用溶剂的溶解性质,将待提取物质从海洋样品中转移到溶剂中,然后通过蒸发或其他方法将溶剂去除,得到纯净的提取产物。
超声波提取是利用超声波的机械振动作用促进提取过程的一种方法。
超声波的高频振动能够提高提取效率,加速活性成分的释放和溶剂的渗透,从而提高提取产物的纯度和得率。
微波辅助提取是应用微波加热原理进行提取的方法。
微波通过分子的振动和摩擦发热,从而使溶剂迅速沸腾并穿透样品,从而实现快速提取的目的。
二、纯化方法提取获得天然产物后,为了更好地研究和应用,需要对其进行纯化。
常用的纯化方法包括色谱技术、结晶技术和萃取技术等。
色谱技术是一种常用的天然产物纯化方法。
其中包括柱色谱、薄层色谱和高效液相色谱等。
色谱技术通过溶液在不同材料上的吸附与解吸作用来分离和纯化目标化合物,具有高效、灵敏度高的特点。
结晶技术是利用物质在饱和溶液中的溶解度随温度、浓度的变化而发生结晶的现象进行纯化的方法。
通过调整溶剂的温度和浓度等条件,使目标化合物结晶出来,得到纯净的产物。
萃取技术是一种通过溶剂选择性地提取物质的方法。
常用的萃取方法有固相萃取、液液萃取等。
这些方法通过溶剂与目标化合物之间的亲和性来实现分离和纯化。
三、应用领域提取和纯化海洋中的天然产物在多个领域具有广泛的应用。
以下列举几个主要的应用领域:1. 药物研发:海洋中的天然产物具有丰富的生物活性物质,可作为开发新药物的重要来源。
通过提取和纯化海洋中的天然产物,研究其抗菌、抗肿瘤、抗炎等活性,为药物的研发提供了重要的基础。
天然产物的分离提纯新技术天然产物是指从大自然中获得的具有某种功能或药用价值的有机物质或其混合物。
对于许多医药和生物技术领域的研究人员而言,天然产物一直是研究热点之一。
然而,天然产物大部分都是复杂的混合物,如何从中提取出具有独特功能的单一分子成为了制约天然产物应用的一个瓶颈。
传统的分离提纯技术已经无法满足对天然产物分离、纯化和鉴定的需求,特别是对于复杂的混合物。
而新技术的出现为天然产物的提取、分离和应用提供了新的途径和方法。
一、超临界流体提取技术超临界流体提取技术是一种新兴的分离技术,主要利用超临界流体(包括超临界二氧化碳、超临界水等)提取物质。
目前,超临界流体提取技术的主要优点包括:1. 对于化学敏感的生物分子具有温和的处理条件,从而有助于保留生物分子的活性;2. 提取效率高,且提取速度快,有助于提高研究效率;3. 超临界流体具有高剪切力,可以对混合物进行分离和精确选择提取,提取效果好;4. 提取后的物质几乎不含有毒有害物质和有机残留物,环保无污染。
二、分子印迹技术分子印迹技术是一种基于分子识别原理的新技术。
它主要通过模板分子和交联剂的共同作用形成具有特异性识别性能的高分子材料,以实现对目标分子的识别和分离。
分子印迹技术是一种先进的分离技术,因其具有如下特点而备受研究人员和产业界的关注:1. 可分离和纯化复杂混合物中的天然产物,并且分离效果好,选择性强;2. 分子印迹材料可重复使用,成本低廉,易于制备和改性;3. 对于某些难以分离和检测的目标物质具有很好的选择性和分离效果。
三、基于高效液相色谱(HPLC)的分离技术高效液相色谱(HPLC)是一种快速分离、准确测定复杂混合物中天然产物的先进技术。
基于高效液相色谱的分离技术已经成为了天然产物研究中最重要、最常用的分离技术之一。
基于高效液相色谱的分离技术主要优势包括:1. 可对复杂混合物进行高效分离和纯化,提取的物质质量高;2. 色谱柱材质多样,使用灵活方便,可以应用于各种复杂混合物的研究;3. 色谱检测器的检测灵敏度高,可快速检测出微量物质,自动化程度高;4. 分离效果和纯化效率高,非常适合于药物研究和成分分析。
摘要:制备色谱技术是用于分离提取天然产物有效成分的一种重要技术。
现简要综述了各类制备色谱技术的原理,介绍了各类制备色谱技术在天然产物提取分离中的应用情况。
关键词:制备色谱技术;应用;天然产物;原理0 引言制备色谱技术发展至今已有100多年历史,其目的在于分离制备一种或者多种纯组分。
从最早的常压柱色谱技术、薄层色谱技术,到后来发展起来的加压液相色谱技术、高速逆流色谱技术、模拟流动床色谱技术等,制备色谱技术已经成为现代科学研究和生产实践中分离多组分化合物的一个重要技术手段,尤其在自然界中天然产物活性成分的提取和纯化中起着重要作用。
本文主要介绍几种重要的制备色谱技术的原理及其在天然产物分离纯化中的应用情况。
1 制备色谱技术的原理1.1 薄层色谱薄层色谱技术属于液相色谱技术的范畴,经典的制备型薄层色谱设备简单,投资较少,但处理量较小,通常用来分离毫克级的样品,且被分离的化合物需要从薄层板上刮下,并将其从吸附剂中提取出来。
薄层色谱中常用的是硅胶吸附色谱,其次是氧化铝吸附薄层色谱。
1.2 常压柱色谱常压柱色谱应用较为广泛,技术也相对成熟,主要包括吸附柱色谱、分配柱色谱、离子交换色谱、凝胶色谱、亲和色谱、干柱色谱等。
其中,吸附柱色谱中的硅胶吸附柱色谱是目前应用最为广泛的一种常压柱色谱。
吸附柱色谱的技术原理是不同化合物由于分子结构不同,与吸附剂表面作用力的大小也不同,同一种冲洗溶剂对不同分子结构的化合物溶解度不同,致使冲洗溶剂在冲洗时,不同化合物组分在色谱柱中的流动速度不同,从而将复杂混合物分离。
1.3 加压制备色谱加压制备色谱技术是一种使用较为广泛的色谱分离纯化技术,它是将分离填料填装在色谱柱内,用液体流动相进行洗脱,利用药物中不同活性成分与填料相互作用力的差异来分离混合物。
一般将压力0.2 MPa 左右的称为快速色谱;压力低于0.5 MPa的称为低压制备色谱;压力在0.5~2 MPa的称为中压制备色谱;压力大于2 MPa的称为高压制备色谱,也叫高效液相色谱。
设计一种天然产物的方法
1. 确定目标产物:首先确定我们想要生产的天然产物是什么,这有助于我们确定生产所需的原材料和生产过程。
2. 选择适合的原材料:根据目标产物的性质和应用,选择适用的原材料,这些原材料应该尽可能天然且对环境安全。
3. 提取原料:使用合适的提取方法,将原材料从植物、动物或微生物中提取出来。
这里可以选择一些天然提取方法,例如水蒸汽蒸馏、萃取法、超临界流体抽提法等。
4. 纯化和分离:将提取出来的混合物进行纯化和分离,得到目标产物。
这里可以使用色谱、电泳等技术进行分离纯化。
5. 制备、包装和贮存:根据需要,将纯化的目标产物进行制备、包装和储存。
这里应该使用可降解的包装材料,以降低对环境的影响。
6. 测试和验证:进行对该天然产物的质量检测和验证。
7. 生产扩大化:在生产过程中不断完善和优化生产方法,逐步达到规模化生产的目的。
总之,设计一种天然产物的方法需要考虑到环保、健康、安全等因素,要选择天然的原材料,使用环保的工艺,使得产品能符合人们的需求,并有良好的经济效益。
当代天然产物开发及进展植物、动物以及微生物都是自然界中丰富的资源,其体内的化合物和物质具有各种各样的生物活性和生理功能,被广泛应用于食品、医药、化妆品等领域。
随着科学技术的不断发展,对天然产物的开发和利用也在不断拓展,成为了当代科研和产业中的一个重要方向。
本文将从天然产物的定义、天然产物开发的方法以及天然产物在不同领域中的应用等方面进行探讨,以期更好地了解当代天然产物开发及进展。
一、天然产物的定义天然产物是指在自然界中存在的并由生物体产生或获得的化学物质,包括植物、动物以及微生物等。
这些天然产物具有天然的来源和生物的活性,其化学结构和功能特点决定了它们在各个领域中的应用潜力。
二、天然产物的开发方法1. 传统提取技术传统提取技术是天然产物开发中最常用的方法之一。
它包括水提取、醇提取、溶剂提取等多种提取方法,通过提取原料中的有效成分并进行分离纯化,得到所需的天然产物。
传统提取技术的优点是操作简单、成本低廉,但同时也存在提取效率低、环境污染等问题。
2. 生物技术方法生物技术方法是近年来发展迅速的一种天然产物开发方法。
它包括利用基因工程技术生产重组蛋白、利用微生物进行发酵生产等多种技术手段,能够大幅提高产物的纯度和产量,并能够制备出一些天然界中不存在的化合物。
合成生物学方法是一种新兴的天然产物开发技术。
它利用生物体内的合成途径,通过对基因工程和代谢工程的调控,改造生物体内的合成途径,最终实现对所需化合物的高效生产。
合成生物学方法可以为天然产物的开发提供更多新的思路,并有望促进更多新型天然产物的发现和生产。
三、天然产物在不同领域中的应用1. 医药领域天然产物在医药领域中具有重要的应用价值。
从我国古代的中草药到现代的天然产物药物,天然产物一直是医药研究和开发的重要来源。
我国的三七、人参、黄芪等中草药,都是天然产物的典型代表。
一些重要的抗癌药物、抗生素类药物、调节免疫系统的药物等,也是由天然产物改造或合成而来。
药物制剂中天然产物的提取与制备提取和利用天然产物作为药物制剂的成分已经成为现代医学和药物研究的重要领域。
天然产物,包括植物、动物和微生物的来源,是一种丰富而多样的资源,具有潜在的药理活性和治疗效果。
本文将探讨药物制剂中天然产物的提取与制备的方法和技术。
1. 天然产物提取的方法天然产物的提取是从原料中分离出有用成分的过程。
常用的提取方法包括传统的水煎、溶剂提取和现代的高效液相色谱等技术。
不同的方法适用于不同类型的天然产物和目标化合物。
1.1 传统的水煎提取传统的水煎提取是一种简单和常见的方法,适用于提取植物材料中的活性成分。
该方法利用水的煮沸将活性成分从植物细胞中释放出来,并通过滤液分离并浓缩得到提取物。
1.2 溶剂提取溶剂提取是一种常用的提取方法,适用于从植物、动物或微生物中提取天然产物。
常用的溶剂包括乙醇、丙酮、甲醇等。
该方法通过选择性溶解天然产物中的目标化合物,并通过蒸发、浓缩等步骤得到纯化的提取物。
1.3 高效液相色谱高效液相色谱(HPLC)是一种分离和纯化天然产物的常用方法。
它利用高压泵将混合物压入色谱柱中,通过不同成分在固定相上的分配系数差异来分离成分。
该方法可以实现对目标化合物的高效分离和纯化。
2. 天然产物的制备与提纯天然产物的制备和提纯是药物制剂研发中的关键步骤。
通过适当的技术和方法,可以从混合物中提纯目标化合物,并制备出高纯度的天然产物药物。
2.1 结晶法结晶法是一种常用的天然产物提纯方法。
通过调节溶剂和温度来控制化合物的结晶行为,并通过过滤、洗涤等步骤得到高纯度的结晶产物。
2.2 薄层层析法薄层层析法是一种快速、简单和有效的提纯方法。
它利用薄层分离介质对混合物进行分离,通过移动相的运动将化合物分离出来,并通过刮取或洗涤的方式得到纯化的产物。
2.3 液液分配方法液液分配方法是一种基于化合物在两相溶液中的分配系数差异来进行分离的方法。
它通常利用两相溶液的不相溶特性,通过适当的pH调节和添加萃取剂等步骤,来实现天然产物的分离和提纯。
天然产物合成的最新技术与应用天然产物合成技术是现代有机合成化学领域中的一个研究热点。
随着科学技术的发展和人类对疾病的认识不断深入,越来越多的科学家和医药人员开始关注天然产物所蕴含的药用活性成分,并通过合成技术来制备具有相同功效的药物。
本文将介绍一些最新的天然产物合成技术和应用。
一、天然产物合成技术1. 环化反应环化反应是合成天然产物的关键步骤之一,通常涉及对分子中碳-碳双键的闭合,形成环结构。
各类环化反应因其反应底物形态的参与和反应环节的不同而各具特色,如Mukaiyama-aldol环化反应、Claisen缩合环化反应、Diels-Alder环化反应等等。
近年来,随着化学反应条件的进一步优化和新型催化剂的引入,环化反应在合成天然产物中的应用日益广泛。
2. 生物仿制合成生物仿制合成是一种将生物合成方法应用于有机合成领域的新技术。
该方法利用微生物等天然产生的生物反应条件和催化剂,实现了在实验室中进行天然产物的合成。
这种方法既具有原料来源广泛、反应条件温和、合成效率高等优点,又可以同时避免传统有机合成过程中出现的环境污染和废弃物处理等问题。
因此,在药物合成中的应用也越来越广泛。
3. 多组分反应多组分反应是指在单一反应体系中同时进行3个或3个以上反应底物的反应,产物中至少包含两个碳-碳化合物键连接的结构单元。
多组分反应因其在单个反应底物中完成多个键的形成而受到越来越多的关注。
它既可实现一次性合成多个结构相似但活性不同的天然产物,又可节省诸多原料。
二、天然产物合成的应用1. 抗肿瘤药物海洋生物资源被广泛认为是发现抗肿瘤活性化合物的极佳来源。
多种海洋来源的化合物,例如克替夫汀、海洋龙、半胱氨酸蛋白酶抑制剂等,已被用于临床治疗肿瘤。
其中许多天然产物的药理活性得益于其特定的结构和细胞极性,这些结构无法通常通过化学合成得到。
2. 抗炎药物许多天然产物既具有抗炎和免疫调节活性,还有抗氧化和抗菌作用。
例如,目前广泛用于治疗炎性肠病和类风湿性关节炎的多酚类化合物来源于葛根等的天然产物。
天然产物制备技术所谓制备色谱是指待分离的样品数量在 g与g之间,分为分析型、半制备、制备型三种。
对于制备型高压液相色谱分类方法有不同观点:例如对于高压液相色谱snyder和kirkland(1979)根据色谱柱能分离样品的量将其分为分析型(多孔型吸附剂,1~2mg,15min可分开两个分辨率Rs=1.25 的化合物,回收纯度>99%),半制备型(100~200mg)和制备型(0.5~1.0g)三种。
还可增加生产型色谱,即指那些样品量在几百克到几千克之间的分离。
Herbert(1991)限定制备型色谱为样品量在克数量级,柱直径在25~150mm之间的分离,而生产型色谱为所用柱直径大于150mm的分离。
所以对制备型一词范围,分离样品量之间存在显著的差别。
选择制备型分离系统时,不仅仅要考虑待分离样品的量,还应考虑拟进行的分离的种类。
充分考虑上述因素并正确选择色谱柱、尺寸、固定相种类以及流动相流速等参数才能保证分离和制备的成功。
根据以往工作经验,往往采用两个步骤来完成分离工作,选用低分辨率、快速分析柱进行粗分(其中可除去色素、鞣质等杂质)再用HPLC高分辨率色谱柱进行细分。
一、基本原理液相色谱的效能取决于分离速度和分辨率,对于制备型加压液相色谱而言,上样量是一个重要指标。
对于某个分离参数进行优化,往往会影响其它分离参数,例如:增加洗脱液流速会降低分辨率(Rs),分辨率会因上样量过大而下降,上样量过大的原因包括样品溶液的体积过大或浓度过大,色谱柱的载样量又取决于柱的直径、长度、固定相颗粒大小以及装填的紧密程度。
对于偶尔的一次分离而言,其主要的目的是得到一定量的某个化合物,达到一定纯度和回收率。
而对于生产规模的色谱分离而言,单位时间内可分离的样品量是一个关键指标,单位时间获得样品量即产量,取决于色谱柱直径和洗脱液流速等参数,生产能力和样品纯度是两个相互矛盾的因素,也就是说分辨能力并不是制备液相色谱考虑的首要因素。
制备液相色谱应首先具有经济快速地生产所需产品的能力。
加压液相色谱中可发挥下列两方面的作用(a和b)或其中之一:a、加快洗脱液流速,提高分离速度,因为敏感化合物在长时间色谱分离时,其结构可能会发生变化,缩短分析时间最大优点在于避免这种变化。
b、允许在分离过程中使用颗粒度更小的固定相,获得更高分辨率。
微克级至毫克级样品一般用于波谱测试确定结构毫克级样品可用于进一步的结构鉴定,化学反应和某些生物活性测试,克数量级样品可用于进一步生物活性测试、药理、毒理实验,作为合成或半合成工作原料及标准品。
此外,所介绍的制备液相色谱技术也可用于分离超纯标准品,标记化合物,痕量杂质,药物分解产物及代谢产物,还可用于生物高分子(蛋白质、多糖等)及多肽类化合物的分离。
二、分离方法的建立和优化为选择制备型加压液相色谱的分离条件可采用下列操作步骤:1.选择液相色谱系统。
在某些情况下,可以薄层色谱分析来初步确定分离条件(Heyward 和munro, 1980),即用硅胶薄层来确定正相柱条件,用反相硅胶薄层来确定反相柱条件。
当选择该方法时,要牢记薄层色谱中硅胶的表面积是柱色谱中硅胶表面积的两倍,所选的展开剂条件应使样品Rf值不大于0.32.少量样品在分析型液相色谱柱上的分离。
在找到适当的薄层色谱分离的展开条件后,应将该条件转用于分析型液相色谱。
利用这种初步的分析来获得正确分离条件的方法可以节省时间、样品和溶剂。
3.优化分析型液相色谱条件,应寻求较小容量因子(K’),其理由在于分析型液相色谱洗脱剂系统转换为制备型液相色谱系统时,经常导致分离效能(分离度)下降。
小的容量因子意味着分离时间缩短和出峰体积缩小。
良好的分析型液相色谱分离通常是成功进行制备型液相色谱分离的先决条件。
在找到分析型液相色谱分离条件后,通常将分离度调至高于分析型色谱所需水平。
这样可以与制备型色谱分离过程中的过载相适应(图2)。
在进行反相液相色谱分离时,增加溶剂系统中水的含量可达到这一目的。
4.转换至制备液相色谱系统。
(Gareil 1982b;Cox 1988 )将分析型液相色谱条件直接用于制备型液相色谱分离时,所用压力应为分析型色谱的三分之一左右(Johnson 1978)。
Bidlingmeyer(1987)详细介绍了经过薄层色谱→分析型高压液相色谱→制备型高压液相色谱,来选择分离条件的方法。
近期出现一种趋势,将分析型大小填料直接用于制备型液相色谱柱,这将无需对流动相作较大的改变。
Waters公司生产的Symmetry系列柱(内装100Ā)球形填料,即是这种色谱柱的代表。
5.纯化物质的回收。
所得物质的分析,可以薄层色谱或分析型高压液相色谱进分离物质进行纯度和定性分析。
分离结束后,可采用如下程序洗脱色谱柱(Simpson,1982)。
正相柱:丙酮→水→甲醇→丙酮→四氢呋喃→二氯甲烷。
反相柱:甲醇:四氢呋喃(1:1)或用纯甲醇冲。
三、色谱柱制备型加压液相色谱系统的关键部件是色谱柱。
所选用色谱柱大小应取决于待分离样品的量(Hupe 1981; Verzele 1988)。
几种经典色谱柱的直径和上样量的关系列于表5.1中。
色谱柱的其它一些参数对于分离的成功也至关重要(图5.4)。
影响分辨率Rs的主要参数是选择性α和容量因子k’,增大α值(选择性或相对保留时间)对分离的成功非常主要。
增大柱的直径意味着可以承载更多样品、增加产量。
增加色谱柱长度,意味着可以加入样品量和分辨率增大。
半制备色谱柱我们认为μBondepak 10μm(3.9 x 300 mm)色谱柱效能较佳。
当时天然药化教研室做了七个研究生,得了好几个大奖,立下了汗马功劳。
四、固定相常用固定相可分为液-固(吸附),例如硅胶、氨基、二乙醇等液-液和C18, C8, C4键合相等,凝胶和离子交换,前者为排阻色谱,后者为阳离子、阴离子交换色谱(强酸、弱酸、强碱、弱碱等)另外还有NH2柱等。
选择固定相应注意以下几点:(1)颗粒大小及其孔径(2)色谱柱长度(3)操作压力L NH↑=↑''11kRskαα-=⨯+'R OOt tkt-=()()2R B R AA Bt tRsW W-=+''baKKα='R R O t t t =- L N H =2B H dp cu uλ=++ 0()L cm u T =秒恰当地综合考虑上述因素,才能得到好的分离效果。
增加色谱柱长度可提高分辨率,但需施加更大压力,减少固定相颗粒,增加分离度,样品载样量但增加操作压力。
一般来说,球形颗粒优于不规则形状颗粒。
它具有较高机械强度,不易破碎,装柱重现性好,可增加样品在柱中的渗透性,峰对称较好、寿命长等优点。
但球形固定相价格较高。
柱层析颗粒在40-63μm 较易于干法装柱,载样量大,价格适中,能进行有效分离,最适宜颗粒大约为15μm 左右,颗粒减小增加N, Rs ,但装柱时需更高压力。
HPLC 系统中颗粒大小为10μm ,5μm ,3μm ,1.8μm 等,其分离度好,易于纯化样品,对众多天然药物样品分离、纯化和制备是一条较好途径。
五、装柱方法装柱方法一般来说,颗粒度大,干法(顿击法)装柱(20-30μm ),小于此颗粒装柱较困难,一般采用湿法装柱(即匀浆装柱)。
匀浆装柱需一个高压装置、匀浆罐、与填料比重相近溶剂(二氧六环、四氯化碳),其方法根据柱子内径和长度算出装填量,加入溶剂,超声,使成均匀匀浆(近透明),将柱子上螺丝卸下(经清洗、烘干、干净空柱),连到匀浆罐,然后将匀浆到入匀浆罐,拧紧灌盖,连接气动泵螺丝,一瞬间压下匀浆(400公斤),匀浆中溶剂经柱子从柱下口滤网快速滤出,而填料均匀下沉至柱中,再补打一次高压(400公斤),放置半小时直到打紧为止。
柱装好后,放入高效液相色谱仪测试柱效和分离度,柱子即制备完成。
以上是装分析柱方法,制备柱也可用同法装柱。
六、加样在将样品加到制备柱之前,需考虑以下因素:样品的制备方法,溶剂样品的溶剂,样品重量,样品体积,上样方法,色谱柱。
通常应尽可能选用流动相来溶解样品,样品在流动相中要有良好的溶解度。
如果样品体积太大,分辨能力就会下降;另一方面,如果样品过浓,则有可能在柱顶部形成沉淀,压力飙升而停泵。
为了每次能得到更多的样品,还是应在小体积的流动相中溶解较多的样品。
将成功的分析型分离放大为制备型分离时,可能会遇到样品的溶解度问题。
对于一些在水中难溶的样品,在进行反相HPLC 分离时,就经常遇到上述问题。
例如植物毛兜铃根部的粗提物在甲醇-水系统中溶解度差,为从提取物中获得马兜铃酸,在HPLC 分离前,先将样品溶于甲醇-四氢呋喃1:1的溶液中。
加样量如何放大(i.) 当分析规模的分离优化后,就要研究在分析柱上的上样量,以确定某种填料的容量。
因为大规模的分离应该与小规模的分离相同,所以样品最大上样量将取决于分析规模分离的复杂程度(ii.) 要决定待纯化或分离的样品含量是多少(iii.)需要纯化的样品含量一旦确定后,可以用简单的方程式求出纯化所需色谱柱的大小 22()()⨯⨯制备柱直径制备柱柱长分析柱直径分析柱柱长放大因子=应用求得的放大因子乘以分析型柱的上样量,以预测大直径柱的上样量。
表1 列出了常用不同规格柱上样品量的指南。
要记住,很多因素可影响制备柱的容量。
下列一些影响因素需加以考虑:1、保留值大的物质容量高 2、样品混合物简单容量高(例如商陆皂苷甲、乙、丙、丁……) 3、梯度分离比等度分离时容量要高 4、分离度要求越高,容量越低 5、上样体积会限制容量大小 6、样品的溶解度会限制容量大小 7、 选择不同的样品溶剂也会影响容量大小以3.9×150mm 色谱柱放大到19×150mm 色谱柱的情况举例:22()()23.7=⨯⨯191503.9150放大因子=用放大因子可以预测大柱上(填充柱与分析柱内装相同的填料)大约可负载24~142mg 样品,此范围是根据分析柱(内径3.9mm )负载量1~6mg 由放大因子计算而来。
顺便也说一下流量的选择22([9.2])([4.6])ODS mm mm ⨯制备柱直径分析柱直径流量(制备)=流量(分析)计算的流量用于制备柱时,可使流动相用在分析柱上有相同的线速度。
但是合适的流量还取决于色谱柱的内径大小。
色谱系统还受柱长增加及填料更细引起反压增加的制约。
梯度分离时间(GD)22()]()]⨯⨯⨯[直径制备[直径分析柱长(制备)流量(分析)制备(GD )=分析(GD )柱长(分析)流量(制备)得到的梯度分离时间可以输入制备泵,使制备分离在此时间内流经制备柱,柱的柱体积数与相应时间流经分析型柱的体积数相同。
上样方法:用注射器进样,静止进样(泵停),六通阀进样,主动阀进样,辅助泵进样,固体上样。